Dendro-Isotope und die Jahrringbreiten als Klimaproxis der letzten ...

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5 METHODEN
Die Messung der d 13 C-Werte wird an CO2 durchgeführt. Dazu werden die Zelluloseproben
in einer mit Chromtrioxid und Kobaltoxid gefüllten Quarzküvette unter reiner Sauerstoffatmosphäre
bei 960°C im Heliumträgergasstrom quantitativ zu CO2 verbrannt. In einem
zweiten, mit Kupfer gefüllten Quarzrohr und einer nachgeschalteten Wasserfalle (Magnesiumperchlorat)
erfolgt die Reduktion der Stickoxide und des überschüssigen Sauerstoffs
und die Absorption von H2O.
Dagegen wird die Messung der d 18 O-Werte an CO durchgeführt. Die Zellulose wird hierzu
durch Pyrolyse unter Sauerstoffausschluss in einem mit Glaskohlenstoff gefüllten Quarzrohr
quantitativ in CO umgewandelt. Die Pyrolyse erfolgt bei 1080°C ebenfalls im Heliumstrom.
Überschüssiges CO2 und H2O wird an CO2- und H2O-Fallen zurückgehalten.
Die nachfolgenden Schritte sind für die Ermittlung beider Isotopenverhältnisse identisch.
Das während der Verbrennung/Pyrolyse entstandene Probengas wird durch eine Trennsäule
geleitet, in der überschüssige Restgase zurückgehalten werden. Das abgetrennte
und gereinigte CO2 bzw. CO wird ins Massenspektrometer entlassen, ionisiert und beschleunigt,
in die entsprechenden Massen (44/45/46 bzw. 28/29/30) aufgetrennt und die
Entladung an drei, auf die jeweiligen Massen ausgerichteten Kollektoren gemessen. Aus
den ermittelten Massenverhältnissen 46/44 (CO2) bzw. 30/28 (CO) werden automatisch
d 13 C- bzw. d 18 O-Werte berechnet und letztlich versus die Standards VSMOW bzw. VPDB
dargestellt.
Zur Kontrolle der Reproduzierbarkeit werden pro automatisiertem Probendurchlauf (196
Proben) in regelmäßigen Abständen Laborstandards mit bekanntem Isotopenverhältnis
zwischengeschaltet. Aus deren Standardabweichung lässt sich die Qualität der Messungen
abschätzen. Grundlage der d 13 C-Messungen waren Graphit IV– und Fluka-Zellulose-
Standards mit einer mittleren Standardabweichung von 0,1‰ bzw. 0,11‰. Für die d 18 O-
Messungen wurden Zellulose-Standards der Firma Merck und der IAEA und interne Reisstandards
verwendet. Aufgrund der besten Reproduzierbarkeit diente hauptsächlich die
Standardabweichungder Merck-Zellulose als Qualitätskriterium, welche im Mittel bei 0,3‰
lag. Allerdings zeigten sich innerhalb der einzelnen Autoruns unsystematische Sprünge
von bis zu 3‰, so dass alle Proben doppelt und bei einer zu großen Differenz weitere Male
nachgemessen werden mussten. So liegen die Isotopenvariationen der hier einfließenden
Proben in allen Fällen über dem Rauschen der Standards.
Poolmethode
Für die Isotopenanalysen der vorliegenden Arbeit wurden insgesamt 13267 Jahrringe abgetrennt
(exklusive der von C. WELSCHER im Rahmen seiner Diplomarbeit bearbeiteten
4000 Jahrringe). Da aufgrund der umfassenden Laborverfahren diese Menge nicht in angemessener
Zeit aufbereitet werden kann, wird der Aufwand durch ein spezielles Verfah-